V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
d, kde Io
je původní (vstupní) intenzita, I(d) intenzita hloubce koeficient absorbce. Magnetickou rezonanci lze tedy pozorovat pouze jader lichými nukleonovými čísly především 1H, 13C,
15N, 19F, 23Na, 31P atd.. Míra absorbce ultrazvukového vlnění dána exponenciálním zákonem I(d) Io. Tento rotační moment hybnosti nukleonů vytváří vlastní
elementární magnetický moment, rovný tzv. Absorbční koeficient závisí na
druhu látky (její viskozitě) frekvenci.RNDr.fo, kde v
je rychlost šíření daného vlnění..
*) Dopplerův jev: Pohybuje-li zdroj vlnění určité konstantní frekvence směrem pozorovateli (přijímači),
registruje tento pozorovatel vyšší frekvenci než jakou zdroj skutečnosti vydává. Dopplerovským frekvenčním posuvem odraženého ultrazvuku lze
modulovat běžný echogenní anatomický obraz (používá barevné modulace) získat tak
navíc rychlostní mapu pohybu struktur proudění kapalin vyšetřovaném objektu. Rozdíl skutečné pozorované frekvence
(Dopplerovský frekvenční posun) roste úměrně rychlostí pohybu zdroje vůči pozorovateli: (V/v)].
Fyzikální princip NMR
Každý nukleon (proton neutron) vlastní "mechanický" moment hybnosti spin (nukleony patří mezi fermiony
se spinem 1/2, viz §1. Naopak při vzdalování zdroje
od pozorovatele registrována frekvence nižší než skutečná.
Pokusíme zde stručně nastínit principy metodiku NMR. onemocnění majících souvislost morfologickými anatomickými změnami je
proto ultrazvukové vyšetření zařazováno zpravidla začátek diagnostického řetězce. Magnetický moment jádra vytváří nespárovaný nukleon proton či
neutron. normálních okolností jsou vlivem tepelného pohybu směry spinů magnetických
momentů jednotlivých jader chaoticky "rozházené", jejich orientace náhodná neuspořádaná (obr.
Dopplerovská ultrasonografie
Moderní sonografické přístroje umožňují navíc provádět analýzu frekvence přijímaného
ultrazvukového signálu: frekvence signálu odraženého pohybujícího objektu poněkud
zvýšená nebo snížená vlivem Doplerova jevu *), podle toho, zda objekt pohybuje směrem k
přijímači nebo přijímače.e-µ.4.cz/Scintigrafie.
Nukleární magnetická rezonance
Nukleární magnetická rezonance (NMR) značně složitá fyzikálně-elektronická metoda, založená
na analýze magnetických momentů atomových jader. Čím magnetické pole silnější, tím toto
uspořádání dokonalejší. Doplerovské ultrasonografie možno kardiologické diagnostice (Dopplerovská
echokardiografie) zjišťovat např.5 "Elementární částice").4a).
Velkou výhodou ultrasonografie jednoduchost jejího provedení, neinvazivnost nenáročnost
pro pacienty. Larmorovou precesí daného druhu jádra magnetickém poli), vychýlí se
http://astronuklfyzika. Umístíme-
li však analyzovanou látku silného magnetického pole intenzitě indukci řádově několika Tesla), zorientují
se magnetické momenty jader směru vektoru tototo vnějšího magnetického pole magnetický moment jader
je rovnoběžný siločárami magnetického pole (obr.htm (41 50) [15. Toto silné magnetické pole nyní většinou realizuje pomocí supravodivého
elektromagnetu, jehož vinutí musí být trvale chlazeno kapalným héliem.3. Změřením rozdílu frekvencí primárního vysílaného vlnění
a odraženého vlnění ("echa") tak můžeme stanovit rychlost pohybu odrážejícího tělesa. Pomocí této
tzv. Vojtěch Ullmann: Radioisotopová scintigrafie
příjmu signálu větší hloubky), nebo počítačová. většině látek útlum absorbcí přímo úměrný druhé mocnině frekvence.
Vyšleme-li pomocí další cívky takto magneticky polarizované látky krátký střídavý elektromagnetický signál
(jehož frekvence rezonuje tzv. Spin magnetický moment
mají však jen atomová jádra lichým nukleonovým číslem, neboť spiny magnetické momenty spárovaných protonů
a neutronů vzájemně ruší jsou nulové. Bohrovu jadernému magnetonu. pohyby srdečních stěn chlopní, výtrysky (jety) krve pod
srdeční chlopně při regurgitaci. Dále možno sledovat rychlost proudění krve žilním systému.2008 12:15:17]
.4.4b).10.3. Vzhledem značné principiální technické
komplikovanosti NMR tomto může částečně soupeřit jen scintigrafie) však při maximální stručnosti tento
popis zabere poněkud více místa než ostatní zde rozebírané metody. Tato zákonitost platí tehdy, když zdrojem přijímaného vlnění odraz vlnění od
určitého pohybujícího objektu (včetně proudící kapaliny). Tato původně analytická metoda byla
později zdokonalena rozvinuta jako metoda zobrazovací (NMRI). Atomová jádra díky spinům svých
nukleonů vzbuzují též velmi slabé magnetické pole mají určitý magnetický moment.
*) absorbci ultrazvuku prostředí dochází tím, důsledku vnitřního tření kmitajících částic část mechanické
energie vlnění mění teplo
